楊珂 俞英麒

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化控制；供配電系統(tǒng)；應(yīng)用研究

一、引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的快速發(fā)展，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用到我國(guó)的各種領(lǐng)域中。而在我國(guó)電網(wǎng)的供配電系統(tǒng)中，供配電設(shè)備復(fù)雜，系統(tǒng)功能越來(lái)越多，一旦設(shè)備或者線路出現(xiàn)故障，就會(huì)影響群眾的正常生活和企業(yè)的生產(chǎn)，因此電力企業(yè)需要對(duì)配供電系統(tǒng)進(jìn)行不斷的優(yōu)化和檢測(cè)，保證供配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行[1-5]。而電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，能夠提高對(duì)于供配電系統(tǒng)的控制能力，提高工人檢測(cè)、檢修的能力，從而實(shí)現(xiàn)供配電系統(tǒng)自動(dòng)控制的目的[6]。電力行業(yè)是我國(guó)重要的能源行業(yè)，而配供電系統(tǒng)就是電力行業(yè)的主要“根基”，將電氣自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用到供配電系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)電力網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化控制，提高電力資源的分配能力，提升工人的工作效率，從而進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)智能電網(wǎng)建設(shè)，滿足不同地區(qū)、不同行業(yè)對(duì)于電力資源的不同需要，實(shí)現(xiàn)電力資源的高效、安全、便捷控制[7-10]。本文主要分析電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在供配電系統(tǒng)的應(yīng)用，總結(jié)電氣自動(dòng)化技術(shù)在供配電系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，為提升電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在供配電系統(tǒng)的應(yīng)用效率提供一定的參考意見(jiàn)。

二、電網(wǎng)供配電系統(tǒng)存在的問(wèn)題

（一）用電設(shè)備監(jiān)控問(wèn)題

在我國(guó)電網(wǎng)供配電系統(tǒng)中，有許多運(yùn)行的設(shè)備，如變電器、電閘開關(guān)等，如圖1 所示，該類設(shè)備缺乏相應(yīng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備，使得這些設(shè)備的檢測(cè)效果較低，大部分設(shè)備存在老化、故障等問(wèn)題時(shí)，使得該類設(shè)備的空載損耗率較高，如果不能夠及時(shí)地進(jìn)行檢測(cè)、反饋，導(dǎo)致電力人員對(duì)該類設(shè)備的檢查力度不夠，從而使得該類設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)電能浪費(fèi)的問(wèn)題。

（二）供配電系統(tǒng)配置不合理問(wèn)題

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)的電網(wǎng)更新的速度比較快，用戶的用電量不斷增加，使得我國(guó)原有的供配電系統(tǒng)不能夠滿足日益增加的用電量，而且，我國(guó)供配電系統(tǒng)配置不合理，需要對(duì)原有的供電分配進(jìn)行重新優(yōu)化，使得電網(wǎng)的供需關(guān)系達(dá)到一定的均衡性。但是我國(guó)許多用電企業(yè)需求的電壓較低，在配電系統(tǒng)接入企業(yè)的電力系統(tǒng)時(shí)，需要經(jīng)過(guò)多次的降壓，有時(shí)候還需要人工進(jìn)行更換電路，或者將供電電壓進(jìn)行相應(yīng)的降壓后才能夠正常使用，不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的有效配置，不僅僅造成了供配電系統(tǒng)的損耗，還存在用電的安全隱患。

（三）供配電系統(tǒng)布局問(wèn)題

在設(shè)計(jì)整個(gè)配供電系統(tǒng)時(shí)，供配電系統(tǒng)的電路損耗，主要是由于電力布局不完善造成的。當(dāng)供電系統(tǒng)與用電企業(yè)的距離較遠(yuǎn)時(shí)，需要進(jìn)行高壓輸送的方式，但是由于系統(tǒng)布局問(wèn)題，只能夠使用低壓進(jìn)行電力輸送，就會(huì)產(chǎn)生大量的電能損耗。由此可見(jiàn)，電力系統(tǒng)布局不完善，對(duì)于高壓和低壓分配不合理，缺乏對(duì)于配電系統(tǒng)周圍的環(huán)境調(diào)研，就會(huì)影響后續(xù)的配電系統(tǒng)電能的分配問(wèn)題。

三、供配電系統(tǒng)應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

（一）提升配供電系統(tǒng)的運(yùn)行效率

在供配電系統(tǒng)中使用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，可以根據(jù)不同地區(qū)和不同位置的需求，進(jìn)行合理的供電配置，避免部分地區(qū)出現(xiàn)電力資源缺乏或者供電過(guò)剩的情況。另外，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)能夠根據(jù)電廠的發(fā)電量和變電站的規(guī)模，進(jìn)行相應(yīng)的資源配置，能夠?qū)⒐┡潆娤到y(tǒng)的電力輸送最優(yōu)化，提升整個(gè)配供電系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

（二）提升供配電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性

配供電系統(tǒng)可以將自身的運(yùn)行參數(shù)傳遞給控制系統(tǒng)，按照計(jì)算機(jī)分析，進(jìn)行更加智能化、自動(dòng)化的控制，從而使得整個(gè)供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。由于整個(gè)供配電系統(tǒng)復(fù)雜，傳輸?shù)木嚯x遠(yuǎn)、規(guī)模大，使得供配電系統(tǒng)一旦出現(xiàn)相應(yīng)的問(wèn)題，就會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)的維修工作存在較大的困難和危險(xiǎn)，并且面臨整個(gè)供配電系統(tǒng)癱瘓的問(wèn)題。而電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用能夠及時(shí)對(duì)整個(gè)供配電系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的，及時(shí)發(fā)現(xiàn)供配電系統(tǒng)的故障，制定相應(yīng)解決方案，并排除故障的所在，最低程度地降低供配電系統(tǒng)因故障造成的損失，大大地提升供配電系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，不僅僅維護(hù)供配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，還能夠?yàn)殡娏ζ髽I(yè)節(jié)省一定人工成本費(fèi)用。

（三）提升配供電系統(tǒng)的調(diào)度效率

在供配電系統(tǒng)中，主要存在著單回路放射式、雙回路放射式、單線式、環(huán)式、樹干式、雙回路干線式等不同的接線形式。也正是由于供配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、規(guī)模龐大，并且受到安裝的地形、地貌以及氣候因素的影響，使得供配電系統(tǒng)的工作效率受到影響，技術(shù)不能夠得到相應(yīng)的升級(jí)，使得不同地區(qū)的供配電系統(tǒng)協(xié)同、調(diào)度效率比較低。然而，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，能夠顯現(xiàn)供配電系統(tǒng)的智能化、自動(dòng)化調(diào)度，不僅僅能夠降低人力資源費(fèi)用，還能夠保證維護(hù)工人的人身安全；并且能夠?qū)崿F(xiàn)不同部門之間的信息化交流，真正實(shí)現(xiàn)智能化電網(wǎng)管理系統(tǒng)，對(duì)提升我國(guó)電力資源的利用率，提高供配電系統(tǒng)的調(diào)度效率有重要的意義。

（四）優(yōu)化供配電系統(tǒng)的整體架構(gòu)

在供配電系統(tǒng)中運(yùn)用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，能夠提高整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)字化管理水平，進(jìn)一步加強(qiáng)供配電系統(tǒng)的統(tǒng)一化體系架構(gòu)。通過(guò)自動(dòng)化控制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)供配電系統(tǒng)各個(gè)部分的相互融合，在完成智能化的電力控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化了供配電系統(tǒng)的整體架構(gòu)，推動(dòng)智能電網(wǎng)的快速發(fā)展。

四、供配電系統(tǒng)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）應(yīng)用于自動(dòng)化監(jiān)控

在供配電系統(tǒng)中，通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和電力質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作。首先，通過(guò)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，能夠監(jiān)測(cè)電力線路是否出現(xiàn)波動(dòng)，保證電力線路的穩(wěn)定性；另外，監(jiān)控系統(tǒng)能夠根據(jù)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行相應(yīng)的判斷分析，摒除相關(guān)的干擾的數(shù)據(jù)信息，從而及時(shí)地發(fā)出警報(bào)，及時(shí)地讓工作人員處理相關(guān)的故障，并關(guān)閉相關(guān)公共區(qū)域的供電系統(tǒng)。其次，對(duì)于供配電系統(tǒng)中的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)功能而言，采用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)電量的自動(dòng)化監(jiān)控，完成抄電表的工作，及時(shí)提醒企業(yè)或用戶的電量使用情況，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的監(jiān)控作用，減輕工作人員的工作壓力，并提高工作速率。

（二）應(yīng)用于故障診斷和檢修

供配電系統(tǒng)中的故障監(jiān)控和檢修任務(wù)，是電氣自動(dòng)化控制技術(shù)重要的作用。在供配電系統(tǒng)中，電力供應(yīng)和分配系統(tǒng)是由許多設(shè)備、模塊組成的，由于結(jié)構(gòu)和規(guī)模的復(fù)雜性，在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)發(fā)生一些故障，從而影響整個(gè)設(shè)備的正常運(yùn)行。如果采用人工監(jiān)測(cè)和維修的方法，需要將電力設(shè)備進(jìn)行關(guān)閉，不僅僅需要大量的時(shí)間和精力，而且維修的進(jìn)度緩慢，故障的排查艱辛，對(duì)于工作人員的安全存在一定的隱患，還會(huì)導(dǎo)致部分區(qū)域電力供應(yīng)中斷，影響人們的正常生產(chǎn)、生活。在供配電系統(tǒng)中使用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，能夠快速、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的故障的所在，不僅能夠降低電力人員的工作量，還可以避免出現(xiàn)停電的問(wèn)題。除此之外，通過(guò)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)能夠搜集相關(guān)故障信息，為供配電系統(tǒng)的維修提高參考。

（三）應(yīng)用于用戶信息采集

在供配電系統(tǒng)中，主要存在著單回路放射式、雙回路放射式、單線式、環(huán)式、樹干式、雙回路干線式等不同的接線形式。也正是由于供配電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、規(guī)模龐大，并且受到安裝的地形、地貌以及氣候因素的影響，使得供配電系統(tǒng)的信息采集工作效率受到影響，技術(shù)不能夠得到相應(yīng)的升級(jí)，使得不同地區(qū)的供配電系統(tǒng)協(xié)同、調(diào)度效果比較差。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷發(fā)展，電力數(shù)據(jù)信息的采集對(duì)于供配電系統(tǒng)的發(fā)展有重要的作用，能夠提升供配電系統(tǒng)的技術(shù)水平。采用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，能夠自動(dòng)控制采集電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程的相關(guān)數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)解決電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的問(wèn)題；另外，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)融合大數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠提高供配電系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理的效率，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、傳輸、處理的自動(dòng)化、智能化，提升供配電系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

（四）應(yīng)用于電網(wǎng)設(shè)計(jì)中

將電氣自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用于配電網(wǎng)中，能夠根據(jù)不同地區(qū)、不同用電量進(jìn)行電網(wǎng)等級(jí)分類，按照相應(yīng)的等級(jí)進(jìn)行劃區(qū)域、劃城市供電，能夠提升配電網(wǎng)對(duì)于電力分配的管控，解決配電網(wǎng)工作量大、管控困難的問(wèn)題。

在供配電系統(tǒng)中運(yùn)用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，能夠提高整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)字化管理水平，進(jìn)一步加強(qiáng)供配電系統(tǒng)的統(tǒng)一化體系架構(gòu)。通過(guò)自動(dòng)化控制技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)供配電系統(tǒng)各個(gè)部分的相互融合，在完成智能化的電力控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化了供配電系統(tǒng)的整體架構(gòu)。另外，配電網(wǎng)運(yùn)用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)還能夠提升配電網(wǎng)的自動(dòng)化水平，提高配電網(wǎng)的運(yùn)行效率，促進(jìn)配電網(wǎng)系統(tǒng)的安全、平穩(wěn)運(yùn)行，為居民提供穩(wěn)定的電力資源。另外，隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，人工智能技術(shù)的不斷融入，使得各項(xiàng)故障的實(shí)際檢測(cè)效率以及信息反饋效率都得到了大幅度提升，這樣大大減少了相關(guān)人員的作業(yè)量，促進(jìn)了電力企業(yè)實(shí)際工作效率的提高。

五、提高電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在供配電系統(tǒng)應(yīng)用效率的措施

（一）加強(qiáng)供配電系統(tǒng)的安全管理

①隔離故障區(qū)域。當(dāng)供配電系統(tǒng)中出現(xiàn)了永久性故障，工作人員需要對(duì)有故障的供電線路進(jìn)行故障識(shí)別和隔離。這是由于在供配電系統(tǒng)中，會(huì)自動(dòng)進(jìn)行故障判定和供電的恢復(fù)，當(dāng)故障排除之后，自動(dòng)重合閘和饋線斷路器可以重疊。因此，工作人員需要對(duì)故障進(jìn)行相關(guān)位置的判斷和識(shí)別，進(jìn)行故障信息的分析，徹底切斷相關(guān)電源，使得故障線路的自動(dòng)隔離。②加強(qiáng)供配電系統(tǒng)的安全檢查。只有對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的安全檢查，才能避免出現(xiàn)相關(guān)的技術(shù)問(wèn)題，杜絕安全隱患的苗頭，預(yù)防安全事故的發(fā)生。③優(yōu)化電力分配系統(tǒng)。如果出現(xiàn)故障 問(wèn)題，工作人員需要通過(guò)徑向饋線的方式為用戶提供電量，但是出現(xiàn)負(fù)載較大的問(wèn)題，就需要采用饋線互聯(lián)的 方式為用戶提供點(diǎn)電力資源。④提升電力工作人員的應(yīng)急能力。如果在工作過(guò)程中，供配電系統(tǒng)出現(xiàn)安全意外，就需要工作人員進(jìn)行應(yīng)急處理，立即采取必要的應(yīng)急措施，切斷電網(wǎng)的電源，避免再次發(fā)生意外。⑤提升工作人員的保密意識(shí)。工作人員要提升自身的保密意識(shí)，避免供配電系統(tǒng)信息的泄露。

（二）提升電氣自動(dòng)化控制功能特性

首先，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)要優(yōu)化自動(dòng)開合電路功能，根據(jù)對(duì)于不同時(shí)間段和地區(qū)的發(fā)電量不同，控制供配電系統(tǒng)。例如：需要根據(jù)用戶和企業(yè)的用電量不同的需求，在非用電高峰時(shí)期，可以將電力輸送到需要更多電力的企業(yè)或地區(qū)；在用電高峰來(lái)臨前，通過(guò)開啟自動(dòng)控制裝置，將供配電系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的疏通，實(shí)現(xiàn)電力控制的靈活性。其次，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的保護(hù)功能，能夠分析整個(gè)故障的范圍，并且配合自身的控制功能，及時(shí)切斷部分電路和設(shè)備，并通知相關(guān)人員有效控制事故的發(fā)展；還需要配合維修人員，將搜集的信息和故障判斷情況，傳輸?shù)较嚓P(guān)人員手中，為電力人員的維修提供給相應(yīng)的支持，便于盡快解決故障。最后，對(duì)于常見(jiàn)的電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的監(jiān)控功能，也需要進(jìn)行優(yōu)化，在常見(jiàn)的監(jiān)測(cè)控制設(shè)備上添加報(bào)警功能，從而視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)等角度入手，為電力人員提供更多的數(shù)據(jù)監(jiān)控功能，把握整個(gè)供配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。

（三）加強(qiáng)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的創(chuàng)新投入

為了進(jìn)一步提升電氣自動(dòng)化的控制效果，我們需要加大自動(dòng)化控制技術(shù)的創(chuàng)新投入力度，支持新技術(shù)的運(yùn)用和供配電系統(tǒng)的良性運(yùn)行，推動(dòng)供配電系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)化。首先要將供配電系統(tǒng)的電氣自動(dòng)化控制功能與大數(shù)據(jù)技術(shù)相互關(guān)聯(lián)，設(shè)立專門的電力質(zhì)量運(yùn)行、故障報(bào)警、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)以及數(shù)據(jù)運(yùn)行參數(shù)為一體的監(jiān)測(cè)平臺(tái)，使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、挖掘、分析及處理。平臺(tái)不僅僅能夠反映供配電系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，而且還能夠?qū)⒃O(shè)備的運(yùn)行隱患和狀態(tài)、系統(tǒng)的管理盲區(qū)以及設(shè)備配件的更換情況進(jìn)行展示，為工作人員提供更加準(zhǔn)確、可靠的管控依據(jù)。

（四）完善電氣自動(dòng)化控制體系

由于電氣自動(dòng)化控制技術(shù)涉及的內(nèi)容非常多，相關(guān)技術(shù)人員需要積極學(xué)習(xí)掌握電氣自動(dòng)化控制的技術(shù)的設(shè)備、理論，以實(shí)際工作為基礎(chǔ)，不斷積累相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)供配電系統(tǒng)制定相應(yīng)的自動(dòng)化控制體系。另外相關(guān)技術(shù)人員還需要學(xué)習(xí)可編輯邏輯控制器，將該項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用到自動(dòng)化控制技術(shù)中，能夠使自動(dòng)化控制體系更加可靠、完善、靈活，進(jìn)一步提升供配電系統(tǒng)的專業(yè)體系，推動(dòng)電力系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。

六、結(jié)束語(yǔ)

在目前技術(shù)快速發(fā)展的背景下，將電氣自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用于供配電系統(tǒng)中，不僅能夠優(yōu)化供配電系統(tǒng)體系，實(shí)現(xiàn)供配電系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化發(fā)展，而且充分發(fā)揮了供配電系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)和作用，提升了系統(tǒng)的運(yùn)行效率，促進(jìn)我國(guó)電力行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。